คำตอบแบบเร็ว: วิธีระบุสเปก DC SPD สำหรับแผงโซลาร์อาร์เรย์

เลือก DC SPD จากข้อมูลนำเข้าสี่อย่าง: แรงดันวงจรเปิดสูงสุดของอาร์เรย์ กระแสลัดวงจรสูงสุดของอาร์เรย์ ว่ามีระบบป้องกันฟ้าผ่าอยู่หรือไม่ และการจัดรูปแบบการต่อลงดิน กำหนดขนาดแรงดันใช้งานต่อเนื่องสูงสุดให้ Ucpv ≥ 1.2 × ค่า Voc สูงสุดของอาร์เรย์ (IEC 61643-32) เลือก ประเภท 2 สำหรับหลังคาทั่วไป หรือ ประเภท 1+2 ในกรณีที่สัมผัสฟ้าผ่าหรือมี LPS อยู่ และยืนยันว่าอุปกรณ์ได้รับการจัดอันดับสำหรับ DC พร้อมตัวตัดวงจรความร้อนในตัว จับคู่ระดับแรงดันให้ตรงกับระบบ: 600 V, 1000 V หรือ 1500 V.

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก DC เสียหายในแบบที่ AC ไม่เคยเป็น เช้าที่หนาวเย็นและท้องฟ้าแจ่มใส สตริงโฟโตวอลเทอิกจะอยู่ที่แรงดันสูงสุดของปี อาร์เรย์มีไฟทันทีที่ดวงอาทิตย์พ้นขอบฟ้า และไม่มีจุดตัดศูนย์ของไฟฟ้ากระแสสลับมาช่วยดับอาร์กภายใน SPD ที่เลือกตามแรงดันระบบปกติ — “เป็นระบบ 1000 V ก็ใช้อุปกรณ์ 1000 V ก็พอแล้ว” — อาจอยู่ในสภาวะเครียดเกินถาวร ค่อย ๆ รั่วไหล และตัดตัวตัดวงจรความร้อนก่อนอายุการใช้งานที่กำหนดหลายเดือน ตัวเลขที่ปกป้องอาร์เรย์ไม่ใช่แรงดันปกติ แต่คือแรงดันวงจรเปิดสูงสุดจริงของอาร์เรย์บวกส่วนเผื่อ และทุกอย่างในสเปกที่เหลือจะตามมาจากการได้ตัวเลขตัวนั้นถูกต้อง.

คู่มือนี้อธิบายการเลือกฝั่ง DC ในลักษณะที่ผู้สร้างตู้หรือผู้กำหนดสเปค EPC ทำจริง: กำหนดอินพุตของแผงโซลาร์เซลล์, กำหนดขนาดแรงดันไฟฟ้า, เลือกประเภท, กำหนดระดับการป้องกัน, จากนั้นตรวจสอบกระแสลัดวงจร, ตัวตัดความร้อน, การกำหนดค่า, การต่อสายดิน, แผ่นข้อมูล, ฝั่ง AC และวงจรชีวิต ตามกรอบของ IEC 61643-31 (มาตรฐานผลิตภัณฑ์สำหรับ PV DC SPD) และ IEC 61643-32 (การเลือกและการใช้งาน) สำหรับภาพรวมที่กว้างขึ้นของอุปกรณ์ประเภท 1, 2 และ 3 ทั้งฝั่ง AC และ DC โปรดดูที่ คู่มืออุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากฉบับสมบูรณ์; บทความนี้คือคู่หูด้าน DC ที่ลงลึกในจุดที่โซลาร์อาร์เรย์ทำให้การตัดสินใจแตกต่างออกไป.

ทำไม DC SPD จึงไม่ใช่ AC SPD ที่แค่หันข้าง

ความอยากนำตัวป้องกันไฟกระชาก AC สำรองมาใช้กับฝั่ง PV คือทางลัดที่อันตรายที่สุดในงานป้องกันไฟกระชากโซลาร์ ไฟฟ้ากระแสสลับผ่านศูนย์หนึ่งร้อยครั้งต่อวินาที เมื่อวาริสเตอร์ที่หมดอายุเริ่มนำกระแส จุดตัดศูนย์ตามธรรมชาตินั้นช่วยให้ตัวตัดวงจรภายในตัดกระแสตามได้ อาร์เรย์โฟโตวอลเทอิกจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงต่อเนื่องโดยไม่มีจุดตัดศูนย์เลย วาริสเตอร์โลหะออกไซด์ที่เสื่อมสภาพจึงสามารถคงอาร์ก DC ไว้ได้ เกิดความร้อน และกลายเป็นแหล่งไฟแทนที่จะเสียหายอย่างปลอดภัย.

ตัวองค์ประกอบป้องกันทำงานแบบเดียวกันในทั้งสองโลก: วาริสเตอร์โลหะออกไซด์ (MOV) ทำตัวเป็นวงจรเปิดที่แรงดันปกติ และยุบตัวเป็นอิมพีแดนซ์ต่ำภายในนาโนวินาทีเมื่อแรงดันข้ามเกณฑ์ เบี่ยงกระแสไฟกระชากลงดินและหน่วงแรงดันที่ผ่านไปยังโหลด อุปกรณ์บางตัวจับคู่ MOV กับท่อระบายก๊าซ (GDT) แบบอนุกรมเพื่อขจัดกระแสรั่วไหลและปรับปรุงโหมดความเสียหาย สิ่งที่เปลี่ยนในฝั่ง DC ไม่ใช่ฟิสิกส์การหน่วงแรงดัน แต่เป็นพฤติกรรมความผิดพร่องหลังจากองค์ประกอบเสื่อมอายุ และนั่นคือเหตุผลที่อุปกรณ์ทั้งตัว — พิกัดแรงดัน ตัวตัดวงจร และโทโพโลยีภายใน — ถูกสร้างมาเพื่อ DC.

ด้วยเหตุนี้ SPD DC สำหรับ PV ที่เป็นไปตามมาตรฐานจึงถูกออกแบบแตกต่างกัน โดยได้รับการจัดอันดับสำหรับการทำงาน DC ต่อเนื่อง โหมดการป้องกันถูกจัดเรียงสำหรับแผงโซลาร์เซลล์แบบลอยตัวหรือแบบต่อสายดินเชิงฟังก์ชัน แทนที่จะอ้างอิงกลางของแหล่งจ่ายไฟ AC และมี ตัวตัดวงจรความร้อนในตัว ที่แยกตัวต้านทานวาริสเตอร์เมื่อเกิดความล้มเหลวโดยไม่ต้องพึ่งพากระแสศูนย์ IEC 61643-31 ระบุชัดเจนว่าอุปกรณ์เหล่านี้เฉพาะสำหรับฝั่ง DC ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและอินเวอร์เตอร์ PV — SPD AC ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้และไม่ควรใช้แทน นี่เป็นงานที่แตกต่างจากอุปกรณ์ที่ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินและต่ำอย่างต่อเนื่องของระบบไฟฟ้าหลัก; หากความกังวลของคุณคือการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของแรงดันไฟฟ้าอย่างช้าๆ แทนการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวในระดับไมโครวินาที นั่นเป็นหน้าที่ของ ตัวป้องกันแรงดันเกินและต่ำเกินไป, ไม่ใช่ SPD.

เริ่มจากอาร์เรย์: ข้อมูลนำเข้าสี่อย่างที่กำหนด SPD

ค่าพิกัดทุกค่าบนเอกสารข้อมูล SPD ตอบคำถามเกี่ยวกับอาร์เรย์ กำหนดข้อมูลนำเข้าสี่อย่างนี้ก่อนที่คุณจะดูผลิตภัณฑ์ใดๆ:

แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดสูงสุด Uoc(max). ไม่ใช่แรงดันระบบตามพิกัด — แต่เป็นแรงดันสูงสุดที่สตริงสามารถไปถึงได้ ซึ่งเกิดขึ้นที่วงจรเปิดในเช้าที่หนาวที่สุดเท่าที่คาดการณ์ไว้ ค่านี้กำหนด Ucpv.
กระแสลัดวงจรสูงสุด Iscpv. กระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้นของอาร์เรย์ ณ ตำแหน่งของ SPD ซึ่งเพิ่มขึ้นตามความเข้มแสงและอุณหภูมิ ค่านี้กำหนดข้อกำหนดการทนกระแสลัดวงจรและตัดสินว่าจำเป็นต้องมีอุปกรณ์สำรองภายนอกหรือไม่.
การสัมผัสฟ้าผ่าและการมีระบบป้องกันฟ้าผ่า (LPS). ว่าสถานที่ติดตั้งมีระบบป้องกันฟ้าผ่า ตั้งอยู่ในตำแหน่งที่เปิดโล่งหรือมีความหนาแน่นของฟ้าผ่าสูง หรือไม่สามารถรักษาระยะห่างจากตัวนำลงดินได้หรือไม่ สิ่งนี้ตัดสินระหว่าง Type 2 กับ Type 1+2.
การจัดการต่อสายดินและความยาวสาย DC อาร์เรย์แบบต่อลงดินตามหน้าที่หรือแบบลอย และระยะสายเคเบิลระหว่างอาร์เรย์กับอินเวอร์เตอร์ สิ่งนี้กำหนดโครงสร้างภายในของ SPD และจำนวนตำแหน่ง SPD ที่ระบบต้องการ.

ถ้าได้สี่อย่างนี้ถูกต้อง ส่วนที่เหลือของข้อกำหนดก็เป็นเรื่องทางกล แต่ถ้าเดาเอา ไม่ว่าค่าพิกัดกระแสดิสชาร์จสูงสุดจะสูงแค่ไหนก็ช่วยการติดตั้งไม่ได้.

การกำหนดขนาด Ucpv: กฎ 1.2 × Voc และการตรวจสอบเช้าที่หนาวจัด

Ucpv คือแรงดันใช้งานต่อเนื่องสูงสุดที่ SPD สามารถทนได้อย่างไม่มีกำหนดโดยไม่เสื่อมสภาพ ทุกโหมดการป้องกันภายในอุปกรณ์ — ขั้วบวกถึงดิน ขั้วลบถึงดิน และขั้วถึงขั้ว — ต้องอยู่เหนือแรงดันสูงสุดของอาร์เรย์ในทุกสภาวะการใช้งาน IEC 61643-32 ระบุกฎไว้โดยตรง:

Ucpv ≥ 1.2 × Uoc(สูงสุด), โดยที่ Uoc(max) คือแรงดันวงจรเปิดสูงสุดของอาร์เรย์ที่สภาวะทดสอบมาตรฐาน.

ตัวคูณ 1.2 ไม่ใช่การเผื่อแบบไม่มีเหตุผล แรงดันวงจรเปิดจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเซลล์ลดลงต่ำกว่า 25 °C ของสภาวะทดสอบมาตรฐาน ประมาณ 0.3% ต่อองศาสำหรับซิลิคอนผลึก ส่วนเผื่อ 20% จะดูดซับการเพิ่มขึ้นจากอากาศหนาวสำหรับภูมิอากาศส่วนใหญ่ เพื่อให้ SPD ไม่ถูกใช้งานที่หรือเหนือค่า Ucpv เมื่ออาร์เรย์ถึงจุดสูงสุดตอนรุ่งเช้า.

ตัวอย่างการคำนวณ: สตริงระดับ 1500 V

พิจารณาสตริงที่มีโมดูล 24 แผ่น แต่ละแผ่นมีแรงดันวงจรเปิดที่ STC 49.5 V.

Uoc(max) ของอาร์เรย์ที่ STC = 24 × 49.5 V = 1188 V.
ใช้ส่วนเผื่อมาตรฐาน: Ucpv ≥ 1.2 × 1188 V = 1426 V.
เลือกระดับแรงดันถัดไปที่สูงกว่าค่านั้น: 1500 V DC SPD (Ucpv พิกัดที่ 1500 V).

ตรวจสอบซ้ำกับเช้าที่หนาวจัดสำหรับสถานที่ติดตั้งที่รุนแรง ที่อุณหภูมิเซลล์ต่ำสุดตามการออกแบบ −10 °C ค่าอุณหภูมิคือการลดลง 35 องศา × 0.3%/°C ≈ +10.5% ดังนั้น Voc จึงเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 1188 × 1.105 ≈ 1313 V — ยังอยู่ต่ำกว่า Ucpv 1500 V อย่างสบาย สำหรับสภาพอากาศหนาวจัด ให้คำนวณ Voc ที่อุณหภูมิต่ำสุดตามการออกแบบของคุณโดยใช้สัมประสิทธิ์อุณหภูมิของโมดูลและยืนยันว่า Ucpv ยังคงสูงกว่า; ตัวคูณ 1.2 ครอบคลุมสภาพปกติ ไม่ใช่การติดตั้งในเขตอาร์กติก จากนั้นจับคู่กับรายการคลาสสั้น:

ระบบสูงสุดประมาณ ~600 V → คลาส Ucpv 600 V (หรือสูงกว่า)
ระบบ 1000 V → คลาส 1000 V
ระบบ 1500 V → คลาส 1500 V

Type 2 หรือ Type 1+2? จับคู่ SPD กับความเสี่ยงฟ้าผ่า

ประเภทเป็นการตัดสินใจเกี่ยวกับความเสี่ยงฟ้าผ่า ไม่ใช่ระดับคุณภาพ มาจากข้อมูลอินพุตข้อที่สี่ข้างต้นและการออกแบบระบบป้องกันฟ้าผ่าของไซต์

ประเภท 2 อุปกรณ์ถูกทดสอบด้วยรูปคลื่น 8/20 µs และจัดอันดับโดยกระแสไฟฟ้าปล่อยตามชื่อ (In) และกระแสไฟฟ้าปล่อยสูงสุด (Imax) สามารถจัดการกับแรงดันไฟฟ้ากระชากและการเปลี่ยนแปลงการสวิตช์ — ภัยคุกคามประจำวันบนหลังคาอาคารที่ไม่มีระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอก ครอบคลุมแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาที่อยู่อาศัยและพาณิชย์ส่วนใหญ่
ประเภท 1+2 อุปกรณ์เพิ่มการจัดอันดับกระแสฟ้าผ่าบางส่วน คือกระแสพัลส์ Iimp ที่ทดสอบด้วยรูปคลื่น 10/350 µs ในขณะที่ยังคงให้การป้องกัน Type 2 ระบุอุปกรณ์เหล่านี้เมื่อมีระบบป้องกันฟ้าผ่าและไม่สามารถรักษาระยะห่างได้ บนแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งบนพื้นเปิดและยอดเขา และในพื้นที่ที่มีความหนาแน่นฟ้าผ่าสูง — ทุกที่ที่กระแสฟ้าผ่าโดยตรงบางส่วนสามารถนำเข้าสู่ฝั่ง DC ได้

คำถามที่ตัดสินใจคือว่ากระแสฟ้าผ่าโดยตรงหรือบางส่วนสามารถเข้าถึงสายไฟของแผงได้หรือไม่ ซึ่งประเมินผ่านการวิเคราะห์ความเสี่ยงระบบป้องกันฟ้าผ่าของไซต์ (ชุด IEC 62305) หากคำตอบคือใช่ ความสามารถ Iimp เพิ่มเติมของอุปกรณ์ Type 1+2 จะป้องกันพลังงานที่การทดสอบ Type 2 ไม่สามารถแทนได้ หากคำตอบชัดเจนว่าไม่ อุปกรณ์ Type 2 ที่กำหนดสเปคดีแล้วคือทางเลือกที่ถูกต้องและประหยัดกว่า ไม่ใช่การประนีประนอม

ระดับการจัดอันดับฝั่ง DC ที่ปกป้องอินเวอร์เตอร์จริง

เมื่อกำหนดแรงดันไฟฟ้าและประเภทแล้ว ระดับการจัดอันดับสามอย่างจะกำหนดว่าอินเวอร์เตอร์หลัง SPD ได้รับการปกป้องอย่างแท้จริงหรือไม่:

การจัดอันดับ	สิ่งที่แสดงถึง	กฎการเลือก
Up (ระดับแรงดันไฟฟ้าป้องกัน)	แรงดันไฟฟ้าที่ SPD อนุญาตให้ผ่านไปยังอุปกรณ์ในระหว่างแรงดันไฟฟ้ากระชาก	รักษาระดับให้ต่ำกว่าค่าแรงดันทนแรงดันกระชาก (Uw) ของอินเวอร์เตอร์ที่ขา DC อย่างน้อยประมาณ 20 % เพื่อให้มีระยะเผื่อหลังจากการสูญเสียแรงดันเนื่องจากความยาวสาย
นิ้ว (กระแสคายประจุปกติ)	กระแส 8/20 µs ที่ SPD สามารถเบี่ยงเบนได้ซ้ำ ๆ โดยไม่เสียหาย	In ที่สูงกว่าจะให้ระยะเผื่อมากขึ้นและอายุการใช้งานยาวนานขึ้นในสถานที่ที่เปิดเผย ควรถือเป็นค่าระดับการทำงาน ไม่ใช่ค่าสูงสุด
Imax (กระแสคายประจุสูงสุด)	กระแส 8/20 µs ครั้งเดียวที่ SPD สามารถทนได้เพียงครั้งเดียว	ค่าขีดจำกัดการทนทานสำหรับเหตุการณ์รุนแรง ไม่ใช่ค่าการทำงาน ควรกำหนดโดยมีระยะเผื่อสูงกว่าค่ากระแสเกินที่คาดไว้ ไม่ใช่เท่ากัน

Up คือค่าระดับที่มักถูกมองข้ามและเป็นตัวกำหนดโดยตรงว่าอินเวอร์เตอร์จะอยู่รอดหรือไม่ อุปกรณ์ที่มี Imax สูงแต่ Up ใกล้กับแรงดันทนของอินเวอร์เตอร์จะปล่อยให้เกิดแรงดันชั่วคราวที่อิเล็กทรอนิกส์ไม่สามารถดูดซับได้ ตัวอย่างเช่น ชุด SPD DC สำหรับโซลาร์ของ JUTRION กำหนดค่า Up บนอุปกรณ์ 40 kA (8/20 µs Imax) เพื่อให้สามารถตรวจสอบการประสานงานกับข้อมูลจำเพาะของอินเวอร์เตอร์ได้แทนการสมมติ

ประสานงานระหว่างขั้นตอน และตรวจสอบ SPD ที่ติดตั้งในอินเวอร์เตอร์

คำถามสองข้อเกี่ยวกับ SPD เป็นตัวกำหนดว่าอุปกรณ์เสริมจะช่วยหรือเป็นการเสียเงินเปล่า

การประสานงานพลังงานระหว่างขั้นตอน เมื่ออุปกรณ์ Type 1+2 ที่แผงโซลาร์หรือกล่องรวมสายทำงานร่วมกับอุปกรณ์ Type 2 ที่อินเวอร์เตอร์ ทั้งสองต้องประสานงานพลังงานกันเพื่อให้อุปกรณ์ต้นทางรับแรงกระแทกพลังงานสูง และอุปกรณ์ปลายทางตัดแรงกระแทกที่เหลือ การประสานงานนี้ทำได้โดยการเว้นระยะสาย DC ระหว่างขั้นตอนประมาณ 10 เมตรเพื่อให้เกิดการแยกเหนี่ยวนำที่เพียงพอ หรือถ้าไม่มีระยะนี้ ใช้อินดักเตอร์แยกหรือชุดประสานงานที่ได้รับการยืนยันจากผู้ผลิต การผสมอุปกรณ์จากผู้ผลิตสองรายโดยไม่มีการแยกเหนี่ยวนำที่กำหนดไว้อาจทำให้อุปกรณ์ SPD ปลายทางทำงานเกินพิกัด ควรปฏิบัติตามข้อมูลการประสานงานของผู้ผลิตแทนการสมมติว่าอุปกรณ์สองตัวจะทำงานร่วมกันได้

อินเวอร์เตอร์อาจมี SPD DC ในตัวแล้ว อินเวอร์เตอร์สตริงสมัยใหม่หลายรุ่นมาพร้อมกับ SPD DC Type 2 ในตัวหรือช่องสำหรับโมดูลแบบเสียบ ตรวจสอบก่อนกำหนดอุปกรณ์ภายนอกที่ขา DC ของอินเวอร์เตอร์: หากอินเวอร์เตอร์ป้องกันขั้วของตัวเองแล้ว ความพยายามภายนอกควรอยู่ที่แผงหรือกล่องรวมสายซึ่งสาย DC ยาวจะไม่ได้รับการป้องกัน การกำหนด SPD ตัวที่สองที่ห่างจากตัวที่ติดตั้งในตัวเพียง 200 มม. จะไม่ป้องกันอะไรใหม่และเพิ่มจุดล้มเหลว

กระแสลัดวงจร การสำรอง และตัวตัดความร้อน: โซ่ความปลอดภัยที่คู่แข่งมักข้าม

นี่คือจุดที่การเลือกตามสเปคแตกต่างจากการเลือกจากแคตตาล็อก และเป็นจุดที่บทความ SPD โซลาร์ส่วนใหญ่หยุดพูด สามข้อที่เชื่อมโยงกันช่วยป้องกันไม่ให้ SPD ที่ล้มเหลวกลายเป็นความผิดพลาดของ DC

ความทนทานต่อกระแสลัดวงจร (Iscpv / SCCR)

SPD ต้องทนต่อกระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้นของแผงโซลาร์ในตำแหน่งติดตั้ง เปรียบเทียบค่ากระแสลัดวงจรที่ SPD ทนได้ (Iscpv) กับกระแสลัดวงจรสูงสุดของแผงโดยประมาณ 1.25 × กระแสลัดวงจร STC ของโมดูล × จำนวนสายขนาน 1.25 เป็นปัจจัยที่ครอบคลุมการเพิ่มขึ้นของรังสีและอุณหภูมิตามแนวทางการออกแบบแผงโซลาร์ (IEC 62548) สำหรับกล่องรวมสายที่รวบรวมสายขนาน 4 สายของโมดูลที่มีค่ากระแสลัดวงจร STC 13.5 A คือ 1.25 × 13.5 A × 4 ≈ 68 A; SPD ที่ตำแหน่งนั้นต้องมีค่าระดับ Iscpv เท่ากับหรือสูงกว่าประมาณ 68 A ค่าระดับ Iscpv ของ SPD ต้องเท่ากับหรือมากกว่าค่านี้ในทุกตำแหน่งที่ติดตั้ง

ตัวตัดความร้อนในตัว

เนื่องจาก DC arc ไม่มีจุดศูนย์กระแสตามธรรมชาติ IEC 61643-31 จึงกำหนดให้ SPD ต้องแยกตัวเองเมื่อเกิดความล้มเหลว ในทางปฏิบัติคือ ตัวตัดความร้อน ที่เชื่อมต่อกับวาริสเตอร์ซึ่งจะเปิดเส้นทางป้องกันเมื่อองค์ประกอบร้อนเกินไปจนถึงจุดสิ้นสุดอายุการใช้งาน เป็นองค์ประกอบความปลอดภัยบังคับของ SPD DC โซลาร์ ไม่ใช่ฟีเจอร์พรีเมียม อุปกรณ์ที่ไม่มีตัวนี้ไม่มีที่อยู่ในฝั่ง DC

เมื่อจำเป็นต้องมีอุปกรณ์สำรองภายนอก

ฟิวส์สำรองภายนอกหรือตัวตัดกระแส DC จำเป็นเฉพาะเมื่อกระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้นของแผง เกิน ค่าระดับ Iscpv ของ SPD SPD DC โซลาร์หลายรุ่นทนกระแสลัดวงจรเต็มของสายสตริงและไม่ต้องการการสำรองภายนอก การเพิ่มฟิวส์ที่ไม่จำเป็นจะเพิ่มจุดล้มเหลวและความยาวสาย อ่านแผ่นข้อมูล SPD: จะระบุค่ากระแสลัดวงจรสูงสุดของแผงที่อุปกรณ์ทนได้โดยไม่ต้องช่วย และถ้าต้องการการสำรอง จะระบุค่าที่แนะนำ ในโรงงานขนาดใหญ่ ควรกำหนดอุปกรณ์ที่มี ขั้วสัญญาณระยะไกล เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานเห็น SPD ที่สิ้นอายุการใช้งานผ่านระบบตรวจสอบ แทนการเปิดตู้เพื่อตรวจสอบธงสถานะด้วยตาเปล่า

การกำหนดสายไฟ: 2 ขั้วมาตรฐานเทียบกับแบบ Y สำหรับแผงที่ต่อกราวด์และแผงลอยตัว

SPD DC โซลาร์มีโครงสร้างภายในมากกว่าหนึ่งแบบ และการเลือกขึ้นอยู่กับการต่อกราวด์ของแผง สองแบบที่พบบ่อยคือ:

2 ขั้วมาตรฐาน: วาริสเตอร์จากขั้วบวกไปกราวด์ และอีกตัวจากขั้วลบไปกราวด์ เรียบง่ายและเหมาะสำหรับระบบที่ต่อกราวด์แบบฟังก์ชันซึ่งการจัดแบบนี้เหมาะกับแผง
การกำหนดแบบ Y (เรียกอีกชื่อว่า 3+0 หรือการป้องกันเต็มรูปแบบ): ขั้วบวกและขั้วลบแต่ละขั้วเชื่อมต่อผ่านวาริสเตอร์ไปยังจุดร่วมเดียวกัน และจุดรวมนั้นเชื่อมต่อกับกราวด์ผ่านท่อปล่อยแก๊ส (ช่องว่างประกายไฟ) เนื่องจากช่องว่างประกายไฟจะบล็อกกระแส DC ต่อเนื่องไปยังกราวด์ วาริสเตอร์ที่เสียหายเพียงตัวเดียวจึงไม่สามารถสร้างความผิดปกติระหว่างขั้วกับกราวด์อย่างถาวรได้ และการจัดเรียงนี้เหมาะสำหรับทั้งระบบลอยตัว (ไม่ต่อกราวด์) และระบบที่ต่อกราวด์แบบฟังก์ชัน นี่คือการกำหนดค่าที่ SPD DC ของ PV ส่วนใหญ่ใช้ด้วยเหตุผลนี้โดยเฉพาะ

จับคู่การกำหนดค่ากับการจัดระบบกราวด์ของแผงโซลาร์เซลล์และยืนยันกับข้อมูลจำเพาะของ SPD; อุปกรณ์ที่เลือกโดยพิจารณาจากแรงดันและกระแสเพียงอย่างเดียวแต่ติดตั้งในโทโพโลยีที่ผิดอาจทำให้โหมดการป้องกันบางอย่างไม่ทำงานหรือเกิดการรั่วไหล

การต่อกราวด์ การเชื่อมต่อศักย์เท่ากัน และการกำหนดขนาดสายไฟ

SPD จะดีได้เท่ากับเส้นทางกราวด์ที่มันปล่อยกระแสลงไป กระแสไฟกระชากที่อุปกรณ์เบี่ยงเบนต้องผ่านมวลของกราวด์ด้วยเส้นทางที่มีความต้านทานต่ำ และถ้าเส้นทางนั้นยาว บาง หรือเชื่อมต่อไม่แน่นแรงดันที่ปล่อยผ่านจะเพิ่มขึ้นไม่ว่า Up ของอุปกรณ์จะดีแค่ไหนก็ตาม

พื้นที่หน้าตัดของสายไฟ กำหนดขนาดสายไฟเชื่อมต่อและสายกราวด์ของ SPD ให้รองรับกระแสไฟกระชาก ไม่ใช่แค่กระแสไฟทำงานเท่านั้น การปฏิบัติทั่วไปในการติดตั้ง (IEC 60364-5-53) คือใช้สายทองแดงอย่างน้อย 6 mm² สำหรับอุปกรณ์ Type 2 และอย่างน้อย 16 mm² สำหรับอุปกรณ์ Type 1 หรือ Type 1+2 ที่รับกระแสฟ้าผ่าบางส่วน ยืนยันตัวเลขนี้กับกฎระเบียบการเดินสายไฟในพื้นที่และคำแนะนำของ SPD
การเชื่อมต่อศักย์เท่ากัน เชื่อมต่อขั้วกราวด์ของ SPD กับกราวด์โครงแผงโซลาร์เซลล์และระบบกราวด์หลัก เพื่อให้ในระหว่างเกิดไฟกระชาก การติดตั้งทั้งหมดจะมีศักย์ไฟฟ้าขึ้นและลงพร้อมกัน และไม่มีความต่างศักย์ที่เป็นอันตรายเกิดขึ้นข้ามอินเวอร์เตอร์ ในระบบที่มีระบบป้องกันฟ้าผ่า การเชื่อมต่อนี้เป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบกราวด์ของ LPS ไม่ใช่สิ่งที่เพิ่มเข้ามาภายหลัง
การต่อสาย รักษาการต่อสายให้แน่นและป้องกันการกัดกร่อนในกล่องคอมไบเนอร์กลางแจ้ง ข้อต่อที่มีความต้านทานสูงในเส้นทางกราวด์จะทำให้อุปกรณ์ทำงานไม่ได้อย่างเงียบๆ

การต่อกราวด์เป็นส่วนของข้อกำหนดที่ข้อมูลจำเพาะไม่สามารถแก้ไขให้คุณได้ SPD สองตัวที่เหมือนกัน ตัวหนึ่งมีสายกราวด์เชื่อมต่อสั้นขนาด 16 mm² และอีกตัวหนึ่งมีสายกราวด์ยาวและขนาดเล็ก จะปกป้องอินเวอร์เตอร์แตกต่างกันอย่างมาก

ตำแหน่งการติดตั้ง และกฎสองข้อที่กำหนดแรงดันที่ปล่อยผ่าน

SPD ปกป้องเฉพาะอุปกรณ์ที่อยู่ใกล้กับมัน ดังนั้นตำแหน่งจึงเป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนด ไม่ใช่สิ่งที่เพิ่มเข้ามาภายหลัง

ที่ขั้วอินพุต DC ของอินเวอร์เตอร์ — เว้นแต่ในอินเวอร์เตอร์จะมี SPD DC ที่ประสานงานกันอยู่แล้ว นี่คืออุปกรณ์ที่คุณกำลังปกป้อง
ที่แผงโซลาร์เซลล์หรือกล่องคอมไบเนอร์ — เมื่อสาย DC ระหว่างแผงโซลาร์เซลล์กับอินเวอร์เตอร์ยาวเกินประมาณ 10 เมตร เกินกว่าระยะนี้ไฟกระชากที่เหนี่ยวนำบนสาย DC ยาวอาจสร้างแรงดันไฟฟ้าสูงพอที่ SPD ตัวเดียวที่ปลายสายไกลจะไม่สามารถปกป้องทั้งสองปลายได้ ดังนั้นควรปกป้องทั้งสองปลาย
ที่กล่องคอมไบเนอร์และรีคอมไบเนอร์ — ในระบบหลายสตริงและระบบติดตั้งบนพื้นขนาดใหญ่ ใช้ SPD หนึ่งตัวต่อกลุ่มสตริงบวกกับสวิตช์ตัด DC ตามโซนการป้องกันของแผงโซลาร์เซลล์

กฎการติดตั้งสองข้อจะกำหนดว่าแรงดันไฟฟ้าจริงที่ถึงอุปกรณ์มีค่าเท่าใด:

กฎ 0.5 เมตร รักษาความยาวสายเชื่อมต่อทั้งหมด — วงจรผ่านขั้วไฟและสายกราวด์ — ให้อยู่ประมาณ 0.5 เมตร ทุกความยาวสายที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มแรงดันเหนี่ยวนำ (V = L × di/dt) บน Up ของอุปกรณ์ในช่วงไฟกระชากเร็ว ดังนั้นการเดินสายที่ไม่เรียบร้อยและยาวรอบตู้จะเพิ่มแรงดันที่ปล่อยผ่านอย่างเงียบๆ ให้ใช้เส้นทางที่สั้นที่สุดไปยังบัสบาร์และบาร์กราวด์
เชื่อมต่อกราวด์ก่อน สร้างเส้นทางกราวด์ป้องกันก่อนสายไฟมีศักย์ เพื่อให้เส้นทางปล่อยกระแสมีอยู่ตั้งแต่ SPD เริ่มทำงาน

อ่านข้อมูลจำเพาะ: ตัวถอดรหัสพารามิเตอร์ SPD DC สำหรับ PV

ข้อกำหนดจะปลอดภัยก็ต่อเมื่อคุณอ่านข้อมูลจำเพาะโดยไม่ต้องเดา นี่คือบรรทัดที่สำคัญใน SPD DC สำหรับ PV และความหมายของแต่ละบรรทัด

บรรทัดในข้อมูลจำเพาะ	ความหมาย	สิ่งที่ต้องตรวจสอบ
Ucpv (Uc DC)	แรงดันไฟฟ้าทำงาน DC ต่อเนื่องสูงสุด	≥ 1.2 × Voc สูงสุดของแผงโซลาร์เซลล์ ตามโหมดการป้องกัน
ประเภท / คลาส	Type 2 (Class II) หรือ Type 1+2 (Class I+II)	ตรงกับการตัดสินใจเกี่ยวกับการสัมผัสฟ้าผ่า
Iimp (10/350 µs)	กระแสไฟฟ้าช็อตฟ้าผ่าบางส่วน, การทดสอบประเภท 1	มีอยู่และเหมาะสมเฉพาะเมื่อจำเป็นต้องใช้ประเภท 1+2 เท่านั้น
In (8/20 µs)	กระแสไฟฟ้าปล่อยตามชื่อ (Nominal discharge current), การใช้งานซ้ำ	ขนาดตามการสัมผัสที่ไซต์งาน; ค่ากำลังไฟฟ้าที่ใช้งาน
Imax (8/20 µs)	กระแสไฟฟ้าปล่อยเดี่ยวสูงสุด	ระยะขอบที่เหมาะสมเหนือการกระชากที่คาดการณ์ไว้
Up	ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้า (แรงดันที่ผ่านได้)	≥ 20 % ต่ำกว่าแรงดันทน DC ของอินเวอร์เตอร์
Iscpv / SCCR	ความทนทานต่อกระแสลัดวงจรที่ขั้วต่อ	≥ กระแสลัดวงจรสูงสุดของแผงโซลาร์เซลล์ ณ จุดนั้น
เวลาตอบสนอง (tA)	ความเร็วในการหนีบของอุปกรณ์	ระดับนาโนวินาทีสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ MOV
ตัวตัดความร้อน / ตัวบ่งชี้	ระบบป้องกันความล้มเหลวภายในและหน้าต่างแสดงสถานะ	มีอยู่; สัญญาณสีเขียว/แดง หรือธง; โมดูลแบบถอดได้เป็นที่ต้องการ
ขั้วสัญญาณระยะไกล	ขั้วไม่มีแรงดันสำหรับการตรวจสอบ	ระบุสำหรับโรงงานขนาดใหญ่หรือไม่มีผู้ดูแล
อุณหภูมิการทำงาน / IP	ช่วงสภาพแวดล้อมและระดับการป้องกันการเข้า	เหมาะสมกับสภาพอากาศและตู้รวมสาย
ขั้ว / การติดตั้ง / ขั้วต่อ	2 ขั้ว หรือ Y, ราง DIN ขนาด 35 มม., ความจุสายไฟฟ้า	ตรงกับการจัดระบบกราวด์และขนาดสายเคเบิล

หากข้อมูลใดบรรทัดหนึ่งขาดหายไปจากแผ่นข้อมูล — โดยเฉพาะ Ucpv, Iscpv หรือ ตัวตัดความร้อน — ให้ถือว่าการขาดข้อมูลนั้นเป็นเหตุผลในการสอบถาม ไม่ใช่สมมติฐาน อุปกรณ์ที่ไม่ระบุความทนทานต่อกระแสลัดวงจรหรือแรงดันไฟฟ้า DC ไม่ได้รับการบันทึกสำหรับด้าน DC

อย่าลืมด้าน AC: การป้องกันระบบ PV ทั้งระบบ

ข้อกำหนดการป้องกันกระชาก PV ที่หยุดแค่ด้าน DC เป็นเพียงครึ่งหนึ่งของข้อกำหนด เหตุการณ์ฟ้าผ่าหรือสวิตชิ่งเดียวกันที่คุกคามแผงโซลาร์เซลล์จะส่งผลถึงเอาต์พุต AC ของอินเวอร์เตอร์และจุดเชื่อมต่อกับอาคารหรือกริด และด้านนั้นต้องการ SPD ตามมาตรฐาน IEC 61643-11 — ซึ่งเป็น AC อุปกรณ์ที่มีขนาดเหมาะสมกับแรงดันระบบ AC (เช่น Uc ประมาณ 275 V ระหว่างสายกับกราวด์ในระบบ 230/400 V) ไม่ใช่อุปกรณ์ DC

ประสานงานทั้งสองด้าน: SPD AC ประเภท 2 ที่เอาต์พุตอินเวอร์เตอร์และแผง AC หลักสำหรับอาคารที่ไม่มี LPS ภายนอก หรือ SPD AC ประเภท 1+2 ที่จุดต้นทางเมื่อมี LPS โดยใช้ตรรกะเดียวกับด้าน DC ชุดผลิตภัณฑ์ AC ของ JUTRION — JUSPD-40AC (ประเภท 2) และ JUSPD-12.5AC (ประเภท 1+2) — ครอบคลุมด้านนี้ตามมาตรฐานเดียวกัน ดังนั้นผู้จัดจำหน่ายรายเดียวสามารถจัดชุด DC และ AC ที่ประสานกันได้ แทนที่จะเป็นสองส่วนที่ไม่ตรงกัน

การตรวจสอบ บำรุงรักษา และการเปลี่ยนทดแทน

SPD เป็นชิ้นส่วนที่สึกหรอ ทุกครั้งที่มันเบี่ยงเบนกระแสไฟฟ้ากระชากจะลดอายุการใช้งานของวาริสเตอร์เล็กน้อย และอุปกรณ์ถูกออกแบบให้ถึงจุดสิ้นอายุและตัดการเชื่อมต่อแทนที่จะล้มเหลวอย่างรุนแรง การกำหนดอายุการใช้งานนี้เป็นส่วนหนึ่งของการเลือก ไม่ใช่หัวข้อบำรุงรักษาแยกต่างหาก

โมดูลแบบถอดได้ แนะนำให้อุปกรณ์ที่มีโมดูลป้องกันแบบถอดได้และฐานที่ติดตั้งสายไฟคงที่ การเปลี่ยนทดแทนจึงใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาทีและไม่รบกวนขั้วต่อ DC หรือเส้นทางกราวด์ — ซึ่งสำคัญสำหรับระบบ PV ที่ทำงานอยู่ซึ่งไม่สามารถปิดสวิตช์ในเวลากลางวันได้
การแสดงสถานะ ธงกลไกหรือหน้าต่างสีเขียว-แดงแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าโมดูลยังคงปกป้องอยู่หรือไม่ ในกรณีที่มีแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่หรือบนหลังคาที่ไม่มีใครตรวจสอบกล่องคอมไบเนอร์ทุกสัปดาห์ ให้เพิ่มรีเลย์สัญญาณระยะไกลและเดินสายกลับไปยังระบบตรวจสอบเพื่อให้โมดูลที่หมดอายุส่งสัญญาณเตือน
การตรวจสอบและเปลี่ยนทดแทน ตรวจสอบตัวบ่งชี้ในแต่ละการบำรุงรักษาตามกำหนดและหลังเหตุการณ์ฟ้าผ่ารุนแรงที่ทราบในพื้นที่ เมื่อหน้าต่างแสดงสีแดงหรือโมดูลถูกตัดการเชื่อมต่อ ให้เปลี่ยนโมดูลนั้น — โมดูลไม่ปกป้องอีกต่อไปแม้แผงยังคงผลิตไฟฟ้า แยกวงจรอย่างปลอดภัยและปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตสำหรับการทำงานบนระบบ DC ที่มีไฟฟ้าแรงสูงก่อนถอดโมดูล

การออกแบบการปกป้องของแผงให้สามารถมองเห็นและเปลี่ยนโมดูลที่ล้มเหลวได้อย่างรวดเร็ว คือสิ่งที่ทำให้การปกป้องยังคงมีประสิทธิภาพจริงหลังจากการติดตั้งหลายปี แทนที่จะเป็นแค่ไฟเขียวที่ทุกคนคิดว่ายังใช้งานได้

ตัวอย่างการคำนวณ: หลังคาเชิงพาณิชย์ขนาด 100 kW

วิธีการนี้นำมารวมกันในโครงการจริงเพียงโครงการเดียว กรณีนี้เป็นตัวอย่างประกอบ ไม่ใช่การติดตั้งเฉพาะของ JUTRION แต่การคำนวณเป็นไปตามที่คุณจะทำจริง

ระบบ หลังคาเชิงพาณิชย์แบนขนาด 100 kWp อินเวอร์เตอร์สตริง 1500 V ไม่มีระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอกอาคาร ความหนาแน่นการฟ้าผ่าปานกลาง โมดูล: 550 W, Voc(STC) 49.9 V, Isc(STC) 13.85 A, สัมประสิทธิ์อุณหภูมิของ Voc ประมาณ −0.28 %/°C สตริงละ 24 โมดูล สี่สตริงต่อกล่องคอมไบเนอร์ กล่องคอมไบเนอร์อยู่ห่างจากอินเวอร์เตอร์ประมาณ 15 m ด้วยสายไฟ

แรงดันไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดของสาย (Voc(STC)) = 24 × 49.9 = 1197.6 V. Ucpv ≥ 1.2 × 1197.6 = 1437 V → a เกรด 1500 V อุปกรณ์ ตรวจสอบที่อุณหภูมิต่ำสุดออกแบบ −5 °C: +8.4 % บน Voc ≈ 1298 V ยังต่ำกว่า 1500 V ความยาวสตริงปลอดภัยสำหรับระบบ 1500 V; สตริง 26 โมดูลจะทำให้ Ucpv ประมาณ 1560 V และเกินระดับ 1500 V
ประเภท ไม่มี LPS ภายนอกและหลังคาอาคาร → ประเภท 2 ถูกต้องทั้งที่กล่องคอมไบเนอร์และด้านอินเวอร์เตอร์ จะระบุ Type 1+2 ก็ต่อเมื่อมีการติดตั้ง LPS หรือไซต์มีความเสี่ยงสูง
ความทนทานต่อกระแสลัดวงจร ต่อกล่องคอมไบเนอร์ สี่สตริงขนาน: Iscpv ≥ 1.25 × 13.85 × 4 ≈ 69 A. เลือกอุปกรณ์ที่มี Iscpv สามารถตัดกระแสได้ 69 A; ส่วนใหญ่จะเป็นเช่นนั้น จึงไม่จำเป็นต้องใช้ฟิวส์สำรองภายนอก — โปรดตรวจสอบในแผ่นข้อมูลทางเทคนิค
ตำแหน่งและการประสานงานระบบ ระยะทาง 15 ม. เกิน 10 ม. ดังนั้นต้องป้องกัน ทั้งสอง กล่องคอมไบเนอร์และอินเวอร์เตอร์ DC input; สายไฟ 15 m ยังช่วยลดการรบกวนและทำให้สองขั้นตอนประสานพลังงานกันได้ อย่างไรก็ตาม ให้ตรวจสอบก่อนว่าอินเวอร์เตอร์มี SPD DC ในตัวหรือไม่ — หากมี ให้เก็บอุปกรณ์ที่กล่องคอมไบเนอร์และข้ามอุปกรณ์ที่อินเวอร์เตอร์
แรงดันป้องกัน (Up) และการต่อสายดิน ยืนยันว่า Up ของอุปกรณ์แต่ละตัวต่ำกว่าแรงดันทน DC ของอินเวอร์เตอร์อย่างน้อย 20 % และต่อสายดิน SPD ด้วยสายทองแดงขนาดอย่างน้อย 6 mm² ที่เชื่อมต่อกับโครงแผงและสายดินหลัก
ฝั่ง AC เพิ่ม SPD AC ประเภท 2 ที่ขาออก AC ของอินเวอร์เตอร์ / แผงไฟฟ้าหลัก LV, Uc ประมาณ 275 V, ตามมาตรฐาน IEC 61643-11.

ผลลัพธ์: Type 2 SPD DC ระดับ 1500 V พร้อม Iscpv ≥ ~70 A ที่กล่องคอมไบเนอร์แต่ละกล่อง และ (ถ้าอินเวอร์เตอร์ไม่มีอุปกรณ์ในตัว) ที่อินเวอร์เตอร์ DC input แต่ละจุด พร้อมสัญญาณแจ้งเตือนระยะไกลที่กล่องคอมไบเนอร์สำหรับการตรวจสอบที่หลังคา รวมถึง Type 2 SPD AC ที่แผง AC นี่คือสเปคที่ประสานงานและมีเอกสาร ไม่ใช่แค่อุปกรณ์ที่เลือกจากกระแสคายประจุเพียงอย่างเดียว

เมทริกซ์การเลือก: จากระบบ PV ไปยัง SPD DC ที่ระบุ

เมทริกซ์ด้านล่างเปลี่ยนสี่อินพุตเป็นสเปคเบื้องต้น อ่านจากระบบและความเสี่ยงไปยังประเภท ระดับแรงดัน การจัดอันดับกระแสคายประจุ และตำแหน่งของอุปกรณ์ ยืนยันตัวเลขที่แน่นอนกับการคำนวณแผงและข้อมูลจำเพาะ SPD ก่อนสั่งซื้อ

ระบบ PV และความเสี่ยง	ประเภท SPD	ระดับ Ucpv	พิกัดการคายประจุ	ตำแหน่ง
หลังคาที่อยู่อาศัย ไม่มี LPS ภายนอก	ประเภท 2	ตรงกับระบบ (600 / 1000 V)	ขนาดตามความเสี่ยง; Imax พร้อมเผื่อ	อินเวอร์เตอร์ DC input; เพิ่มปลายแผงหากสายยาว > ~10 m
หลังคาเชิงพาณิชย์ ไม่มี LPS ภายนอก	ประเภท 2	1000 / 1500 V	In สูงขึ้นสำหรับงานซ้ำ	อินเวอร์เตอร์ DC input และกล่องคอมไบเนอร์
หลังคาเชิงพาณิชย์ที่มี LPS อยู่	ประเภท 1+2	1000 / 1500 V	Iimp (10/350 µs) บวก In/Imax	อินเวอร์เตอร์ DC input และกล่องคอมไบเนอร์
ติดตั้งบนพื้นเปิด / ยอดเขา / ความหนาแน่นฟ้าผ่าสูง	ประเภท 1+2	1500 V	Iimp ระบุสำหรับกระแสฟ้าผ่าบางส่วน	กล่องรวมและแยกสาย; อินเวอร์เตอร์ขาเข้า DC
แผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่ในพื้นที่เปิด	ประเภท 1+2	1500 V	Iimp และ In สูง; สัญญาณระยะไกล	ทุกกล่องรวม/แยกสายและสถานีอินเวอร์เตอร์ ตามโซนป้องกัน

โปรดสังเกตว่าสิ่งที่เมทริกซ์นี้ไม่รวม: บัส DC แบตเตอรี่หรือเก็บพลังงาน IEC 61643-31 และ IEC 61643-32 ครอบคลุมด้าน DC ของเครื่องกำเนิด PV และอินเวอร์เตอร์สูงสุดถึง 1500 V DC; โดยชัดเจนไม่ครอบคลุมระบบ PV ที่มีการเก็บพลังงาน บัส DC ของแบตเตอรี่ต้องประเมินการป้องกันแรงดันเกินตามข้อกำหนดของตนเอง ดังนั้นอย่าสมมติว่า SPD สาย PV เป็นตัวแทนสำหรับด้านเก็บพลังงาน — ต้องระบุแยกต่างหาก

ข้อผิดพลาดที่ทำให้ SPD DC ของ PV มีขนาดเล็กเกินไปหรือเป็นโมฆะ

การป้องกันแรงดันเกินของ PV ที่ล้มเหลวหรือไม่มีประสิทธิภาพส่วนใหญ่เกิดจากข้อผิดพลาดที่หลีกเลี่ยงได้เพียงไม่กี่อย่าง แต่ละข้อมีผลโดยตรง

ใช้ SPD สำหรับ AC ที่ฝั่ง DC ไม่มีตัวตัดวงจรที่รองรับ DC, ใช้แรงดันผิดประเภท — เสี่ยงไฟไหม้ ไม่ใช่อุปกรณ์ป้องกัน
การกำหนดขนาด Ucpv ตามแรงดันปกติ ไม่สนใจการเพิ่ม Voc ในเช้าวันหนาวทำให้อุปกรณ์ทำงานเกินพิกัดและตัดวงจรความร้อนก่อนเวลา ควรกำหนดขนาดเป็น 1.2 × Voc สูงสุดเสมอ
สายยาวหรือขนาดใหญ่เกินไป สายที่มี Voc ดัน Ucpv เกินระดับ 1500 V จะไม่มี SPD ที่เป็นไปตามมาตรฐาน แก้ไขตั้งแต่การออกแบบโดยการลดความยาวสาย
ไม่สนใจ Iscpv SPD ที่มีความทนทานต่อกระแสลัดวงจรต่ำกว่ากระแสลัดวงจรของแผง อาจล้มเหลวอย่างรุนแรงแทนที่จะตัดวงจรอย่างสะอาด
สายต่อยาวเกินไป เกินเป้าหมายสายต่อ 0.5 m เพิ่มแรงดันเหนี่ยวนำและทำลายค่า Up ต่ำ
ติดตั้ง SPD แบบบูรณาการซ้ำซ้อน ติดตั้งอุปกรณ์ภายนอกข้าง SPD ที่ประสานกับอินเวอร์เตอร์ ไม่ได้เพิ่มการป้องกันใหม่และเพิ่มจุดล้มเหลว — ควรเน้นที่ปลายแผงที่ไม่มีการป้องกัน
ขั้นตอนที่ไม่มีการประสานกัน SPD สองตัวที่ไม่มีระยะห่างหรืออินดักเตอร์กำหนด อาจทำให้อุปกรณ์ด้านล่างทำงานเกินพิกัด ควรรักษาระยะห่างประมาณ 10 m ระหว่างขั้นตอน หรือปฏิบัติตามข้อมูลการประสานของผู้ผลิต
ไม่มีการตรวจสอบในแผงที่ไม่มีผู้ดูแล หน้าต่างสีแดงบนกล่องรวมบนหลังคาที่ไม่มีใครเปิด หมายถึงการทำงานโดยไม่มีการป้องกันเป็นเวลาหลายเดือน; ควรกำหนดรีโมตคอนแทค

เปลี่ยนการเลือกเป็นบรรทัด RFQ

การเลือกจะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อกลายเป็นรายการที่ซัพพลายเออร์สามารถเสนอราคาได้โดยไม่มีคำถามซ้ำ งานของผู้อ่านในขั้นตอนสุดท้ายคือบรรทัดสเปคที่ชัดเจนและไม่กำกวม จับข้อมูลเหล่านี้เพื่อให้สามารถตอบคำถามได้ในคำตอบเดียว:

การใช้งานและมาตรฐาน: ด้าน DC ของ PV ตาม IEC 61643-31; ระบุ Type 2 หรือ Type 1+2
ระดับแรงดันระบบและ Ucpv: ระดับ 600 / 1000 / 1500 V และ Ucpv ขั้นต่ำจากการคำนวณ 1.2 × Voc
Voc สูงสุดของแผง: ค่าที่ใช้กำหนดขนาด Ucpv เพื่อให้ซัพพลายเออร์ตรวจสอบความปลอดภัยได้
เรตติ้งการระบาย: ค่า In และ Imax (8/20 µs) ที่ต้องการ และ Iimp (10/350 µs) สำหรับอุปกรณ์ประเภท Type 1+2
ระดับการป้องกันแรงดัน: ค่า Up สูงสุดที่ยอมรับได้ ซึ่งได้จากแรงดันทน DC ของอินเวอร์เตอร์
ความทนทานต่อไฟฟ้าลัดวงจร: ค่า Iscpv ขั้นต่ำจากการคำนวณไฟฟ้าลัดวงจรของแผง และว่าคาดว่าจะมีอุปกรณ์สำรองภายนอกหรือไม่
การกำหนดค่าและจำนวนขั้ว: ขั้วมาตรฐาน 2 ขั้ว หรือการกำหนดค่าแบบ Y ที่สอดคล้องกับระบบต่อสายดิน
จุดติดตั้งและการตรวจสอบ: อินพุตของอินเวอร์เตอร์, กล่องรวมสาย หรือกล่องรวมสายซ้ำ; รูปแบบราง DIN; และว่าต้องการการติดต่อสัญญาณระยะไกลหรือไม่.

บรรทัดนั้นช่วยลดความไม่แน่นอนทั้งสองฝ่าย และเป็นความแตกต่างระหว่างการเสนอราคาและการสนทนา

แนะนำ SPD DC ตามประเภทโครงการ

นำวิธีการกลับสู่การตัดสินใจจริง นี่คือวิธีที่สเปคโดยทั่วไปจะลงตัวสำหรับสี่โครงการทั่วไป ซึ่งแมปกับซีรีส์ JUTRION โซลาร์ DC สองรุ่น — JRSPD-40DC-II (Type 2) และ JRSPD-40DC-I+II (Type 1+2) ทั้งสองรุ่นตามมาตรฐาน IEC 61643-31, สูงสุด DC 1500 V, Imax 40 kA.

อินเวอร์เตอร์สตริงบนหลังคาที่อยู่อาศัย (ไม่มี LPS): อุปกรณ์ Type 2 (รุ่น JRSPD-40DC-II) ที่อินพุต DC ของอินเวอร์เตอร์, Ucpv ปรับให้ตรงกับ Voc ตอนเช้าเย็นของสตริง, ขนาดสำหรับแรงดันช็อตที่เกิดขึ้นเป็นครั้งคราว เพิ่มอีกตัวที่ปลายแผงเฉพาะเมื่อระยะทาง DC ยาว.
หลังคาเชิงพาณิชย์ (ไม่มี LPS): Type 2 ที่ทั้งกล่องรวมสายและอินพุต DC ของอินเวอร์เตอร์, กระแสระบายไฟฟ้าปกติสูงขึ้นสำหรับงานซ้ำ และตรวจสอบ Up กับแรงดันทน DC ของอินเวอร์เตอร์.
แผงติดตั้งบนพื้นเปิดหรือยูทิลิตี้: Type 1+2 (รุ่น JRSPD-40DC-I+II) พร้อมเรตติ้ง Iimp จริงที่กล่องรวมสายและกล่องรวมสายซ้ำ, ระดับ 1500 V, และมีการติดต่อสัญญาณระยะไกลสำหรับการตรวจสอบโรงงาน — นี่คือจุดที่ความสามารถรับกระแสฟ้าผ่าบางส่วนคุ้มค่ากับราคา.
แผงที่มีระบบป้องกันฟ้าผ่า: Type 1+2 ในทุกจุดที่ไม่สามารถรักษาระยะห่างจากสายดินลงดินได้, ประสานกับการออกแบบ LPS แทนการเลือกแยกกัน.

ระบุอินพุตทั้งสี่ก่อน, ขนาด Ucpv เป็น 1.2 × Voc สูงสุดจริง, เลือกประเภทจากการสัมผัสฟ้าผ่า จากนั้นยืนยัน Up, ความทนทานไฟฟ้าลัดวงจร, ตัวตัดความร้อน, การกำหนดค่า และการกราวด์ตามแผ่นข้อมูล หากต้องการตรวจสอบตัวเลขเหล่านั้นกับแผงเฉพาะก่อนสั่งซื้อ. ช่วงอุปกรณ์ป้องกันแรงดันกระชาก AC และ DC & ของ JUTRION จะแสดงซีรีส์ DC พร้อมเรตติ้งที่คู่มือนี้ต้องการ และทีมวิศวกรรมสามารถยืนยันความเหมาะสมกับแรงดันสตริงและการสัมผัสไซต์ของคุณได้

เอกสารอ้างอิง

IEC 61643-31:2018 — อุปกรณ์ป้องกันแรงดันกระชากแรงดันต่ำ, ส่วนที่ 31: ข้อกำหนดและวิธีทดสอบสำหรับ SPD สำหรับการติดตั้งโซลาร์เซลล์
IEC 61643-32:2017 — อุปกรณ์ป้องกันแรงดันกระชากแรงดันต่ำ, ส่วนที่ 32: SPD ที่เชื่อมต่อกับด้าน DC ของการติดตั้งโซลาร์เซลล์, หลักการเลือกและการใช้งาน
IEC 62305 ซีรีส์ — การป้องกันฟ้าผ่า (การประเมินความเสี่ยงและการประสานระบบป้องกันฟ้าผ่า)
IEC 62548 — แผงโซลาร์เซลล์ (PV): ข้อกำหนดการออกแบบ (ฐานสำหรับกระแสลัดวงจรสูงสุดของแผง)
IEC 60364-5-53 — การติดตั้งไฟฟ้าแรงดันต่ำ: การเลือกและติดตั้งอุปกรณ์ไฟฟ้า, การแยกวงจร, การสวิตช์และการควบคุม (การเชื่อมต่อ SPD และการกำหนดขนาดสาย)